Файл: Верещагин, И. К. Электролюминесценция кристаллов.pdf

следующую упрощенную модель явлений [190, 192]. В местах концентрации поля в кристаллах (например, поверхностных барьерах) при малых V возможны перехо­ ды валентных электронов на уровни центров свечения, освобожденные светом. Общее число таких переходов AQ

за время полупериода V, соответствующего включению барьеров в запирающем направлении, выразится сле­ дующим соотшением:

в котором / 0 — ток электронов, попадающих в область сильного поля, / (F0) — функция, отражающая ускоре­ ние электронов в этой области, на которой падает напря­ жение Fp (часть общего напряжения V), р — число осво­

248

божденных светом к моменту t центров свечения и Т0/2— время полупериода. Так как р при небольшом тушении пропорционально интенсивности падающего света Ф (ре­ комбинация в этот полупериод практически отсутствует), a AQ в наиболее простом случае пропорционально Д5фл

то в первом приближении, когда все величины не изме­

условиям опытов, относительное тушение будет опреде­ ляться следующим выражением:

(33.5)

в котором / (F0) заменена экспоненциальной зависимостью, следующей из измерений АВ (F) при постоянной интен­ сивности освещения Ф (рис. 33.2).

При малых внешних напряжениях F, когда отсутствует умножение носителей, распределение V по кристаллу люминофора почти не изменяется с повышением F, нап­ ряжение на барьере F0 пропорционально V и наблюдае­

ветствовать зависимости вида АВфл ~ ехр (— с3 $~г), что согласуется с видом теоретической зависимости коэф­ фициента ударной ионизации в области малых 8 (§ 8) *).

Из (33.5) следует, что если / | является более быстрой функцией Ф, чем яркость Вфл, то, пока / (F0) постоянна, может наблюдаться возрастание АВ/В при увеличении Ф. Зависимости фототока и яркости от Ф можно представить в виде степенных функций: /ф ~ Фу и В ~ Ф2, т. е.

*) При самых низких напряжениях экспоненциальная зависи­ мость ДДфЛ (V) сменяется более слабой, связанной, вероятно, с тем,

что поле в этом случае только улучшает условия термического ос­ вобождения дырок из центров свечения, так как рекомбинация в области барьера, включенного в запирающем направлении, почти отсутствует.

247

AB/B ~ ф2у~г. Для электролюминофора из измерений следует, что I/ = 1, г = 1,8 и в этом случае АВ/В ~ Ф0’2 [192]. Действительно, опытные данные показывают на­ личие участка возрастания АВ/В при относительно ма­ лых Ф (рис. 33.3). Существенно, что подобная зависимость может появиться только при процессах тушения, завися­ щих от токов (вероятность туннельного освобождения ды­ рок из центров свечения зависит только от напряжен­ ности поля в барьере).

Спад относительного тушения при более высоких Ф (рис. 33.3) может быть связан с уменьшением / (F0),

Рис. 33.3. Относительное тушение фотолюминесценции при различной ин­ тенсивности освещения Ф и нескольких напряжениях. Электролюминофор

ЭЛ-510.

пропорционально У^Ф, т. е. при / 0 ~ Ф падение напря­

жения в толще кристалла растет пропорционально }/ф). Соответствующие подсчеты зависимости F0 (Ф) и / (F0) показывают сходство общей формы опытных и теоретиче­ ских зависимостей АВ/В от Ф [192]. Эта кривая имеет, собственно, то же происхождение, что и кривая на рис. 12.4, но в случае М = 1. Особенности кривых относитель­ ного тушения для фотолюминофора типа ZnS — Си (ФК-106) также вытекают из (33.5). Поскольку в этом

лось на опыте [192]).

С точки зрения тех же представлений температурная зависимость АВФп при Iф < / т должна иметь примерно

248

в) Изменение электролюминесценции при освещении. Из рис. 33.1 следует, что, начиная с определенных нап­ ряжений, наблюдается рост яркости, т. е. появляются процессы, приводящие к усилению свечения при одно­ временном действии света и поля. При этом измеренное АВ = Л.Вэл + АВфл проходит через нуль и стано­ вится положительным. Свойства добавочного свечения

как добавочного свечения, так и самой ЭЛ. Введение поправки на тушение сближает наклоны прямых доба­ вочного свечения и ЭЛ. То, что Дх подчиняется эмпири­ ческому закону, справедливому для ЭЛ, свидетельствует о сходстве механизмов возбуждения полем в обоих слу­ чаях. Так как свет, способный вызвать ФЭЛ, увеличи-

*) Хотя тушение при малых V, когда V0 — V, растет по экспо­

ненциальному закону, эта зависимость должна ослабиться при бо­ лее высоких V, когда появится ионизация решетки и кривая V0 (F)

будет переходить к насыщению (см. рис. 12.1). Можно поэтому вос­ пользоваться приближенной линейной зависимостью ДЯфЛ (F),

как это изображено штриховой линией на рис. 33.1.

250